[发明专利]一种太阳能电池板表面缺陷检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理领域，特别涉及一种太阳能电池板表面缺陷检测系统和方法。

背景技术

如今随着不可再生能源污染枯竭等问题，环保问题愈发引起重视，发展可再生能源已经是未来趋势。预计到2030年，可再生能源在全球能源结构中占比达30％以上。太阳能电池作为可再生能源中的重要组成部分有望迎来快速发展。随着技术的不断发展，各太阳能电池板厂商均采用降低硅晶片厚度来降低成本。目前硅晶片的厚度已普遍为百微米级，这种做法易使得产品出现裂痕、缺角等缺陷。而产品的合格率是企业竞争力的关键因素之一，因而及时检测出缺陷的种类针对性地改进生产工艺显得尤为重要。

目前的太阳能电池检测中关于电池板表面的缺陷很少，主要有人工观察检测、红外图像检测。但以上两种检测方法各有其局限性：人工观察需耗费大量劳动力且准确率不高，目前生产工艺中有一些肉眼难以观察出来的缺陷，随着产量的提升，人工检测的效率难以提升并且每个人的检测标准难以做到一致；红外图像检测受周围环境影响较大。故传统的太阳能表面缺陷检测方法愈来愈不能适应日益复杂的生产工艺与越来越高的缺陷要求。因此为了克服传统检测方法的局限性，需要研究新地太阳能电池表面缺陷检测方法及设备。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够检测太阳能电池板表面瑕疵，并对瑕疵点进行评估，分析瑕疵类型、大小、颜色和深度的检测系统和方法。

为达到上述目的，本发明提供了一种太阳能电池板表面缺陷检测系统，包括图像采集模块、图像处理模块和交互终端，其中，

所述图像采集模块将捕获的太阳能电池板的图像输出给所述图像处理模块进行图像处理及太阳能电池板表面缺陷瑕疵分析，所述图像处理模块的输出与所述交互终端连接，交互终端接收指令并实时响应及显示太阳能电池板的表面缺陷类型和位置。

优选地，所述图像采集模块包括摄像头和LED光源组，LED光源组对摄像头采集图像时进行补光。

优选地，所述图像处理模块包括预处理单元、图像分割单元、模式识别单元，三者依次连接，识别出太阳能电池板表面的瑕疵点，对瑕疵点的类型、大小、颜色和深度进行处理评估。

优选地，所述交互终端包括操控单元和显示单元，操控单元用于指令接收和瑕疵标识，显示单元对被测的太阳能电池板表面和瑕疵进行显示。

优选地，所述模式识别单元至少包括色差识别子单元、脏污识别子单元和缺损识别子单元。

基于上述目的，本发明还提供了一种基于上述太阳能电池板表面缺陷检测系统的检测方法，包括以下步骤：

对被测的太阳能电池板进行图像采集捕获；

输入图像处理模块图像处理及太阳能电池板表面缺陷瑕疵分析；

交互终端对图像处理模块输出的被测太阳能电池板的表面缺陷类型和位置进行显示，并接收指令、实时响应及显示。

优选地，所述输入图像处理模块图像处理及太阳能电池板表面缺陷瑕疵分析，包括以下步骤：

预处理，进行灰度化、中值滤波及边缘检测，去除图像噪声和增强图像对比度；

图像分割，进行阈值分割；

模式识别，对缺陷瑕疵部分进行定位及类型识别。

优选地，所述边缘检测采用Sobel算子。

优选地，所述模式识别采用差影法，得到缺陷部分的位置。

优选地，还包括特征提取步骤，采用8连通标记法将得到的缺陷识别结果传送到交互终端。

本发明的有益效果在于：利用图像处理检测技术具有非接触、速度快、精度高、现场抗干扰能力强、避免人为因素的优点，能较好的满足现代化生产对检测手段的要求，在实际的工业生产中已经显示出了巨大的应用前景，如太阳能电池片缺陷检测，皮革缺陷检测，玻璃瓶的尺寸测量及缺陷检测等。本发明正是利用不同的图像处理算法检测不同的缺陷，而且使用处理器使得运算速度大大提高，满足了太阳能电池片缺陷检测的要求，为减少资源浪费，提高生产效率提供了强有力的保障。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明系统实施例1的一种太阳能电池板表面缺陷检测系统结构示意图；

图2为本发明系统实施例2的一种太阳能电池板表面缺陷检测系统结构示意图；

图3为本发明系统实施例3的一种太阳能电池板表面缺陷检测系统结构示意图；

图4为本发明系统实施例4的一种太阳能电池板表面缺陷检测系统结构示意图；